空间绕飞航天器间电磁兼容仿真分析方法

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1、第22卷第2期航天器工程V01．22No．22013年4月SPACECRAFTENGINEERING45空间绕飞航天器间电磁兼容仿真分析方法刘岩1’2郑伟2孙彝2梁克2(1南京航空航天大学，南京210016)(2中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094)摘要研究了空间绕飞任务中主、从航天器之间的电磁干扰问题，提出了绕飞过程中航天器间电磁兼容仿真分析方法。根据主、从航天器天线的发射功率、带外抑制、接收机灵敏度的信息，解算出了发射天线对接收天线的等效干扰。在假定计算模型作为仿真输入的前提下，得到了航天器间电磁兼容分析结果。仿真结果表明

2、，所提出的仿真分析方法能够对绕飞任务中航天器间的电磁干扰进行预测，可为实际任务的顺利完成提供技术支持。关键词航天器；绕飞；电磁兼容；仿真中图分类号：V417；TN97文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．02．009SimulationApproachofElectromagneticCompatibilityBetweenFly—aroundSpacecraftLIUYanl·2ZHENGWei2SUNBen2LIAN『GKe2(1NanjingUniversityofAeronautics＆A

3、stronautics，Nanjing210016，China)(2InstituteofMannedSpaceSystemEngineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Theproblemofelectromagneticinterferencesbetweenspacecraftforspacefly-aroundmissionisinvestigated，andasimulationapproachofelectromagneticcomp

4、atibilitybetweenspacecraftforspacefly-aroundmissionispresented．AccordingtOthetransmissionpower，out—of—siderejectionandsensitivityofreceiver，theequivalentinterferencesbetweentransmittingandreceivingantennasarecalculated．Inthepreconditionoftheassumedmodel，thesimulationresult

5、sofelectromagneticcompatibilityareobtained．Simulationresultsshowthattheapproachproposedinthepapercanachievethegoalofforecastingtheelectromagneticinterferencesbetweenspacecraftduringfly-aroundmission．Keywords：spacecraft；fly—around；electromagneticcompatibility；simulation1引言绕

6、飞运动在空间交会与对接、空间目标识别与侦察、在轨服务与应急情况处理等活动中均有重要的作用，是高级在轨操作的使能控制技术‘1

7、。在绕飞过程中，追踪航天器(即从航天器)可以通过自身携带的观测仪器，来实现对目标航天器(即主航天器)的观测，并通过航天器间的无线通信实现相对位置、相对姿态和对方工作状态等信息的交互。绕飞过程中可能存在主、从航天器天线相互照射的情况，导致航天器间的电磁兼容问题，影响无线通信设备的正常工作，妨碍任务的顺利进行。常规的航天器电磁兼容性分析主要针对航天器自兼容[2书]、内部电路电磁兼容[4]、模块电磁兼容[51等方面进行研究，

8、持续相对运动的航天器间的电磁兼容问题分析则很少涉及。收稿日期：2012-02—22；修回日期：2013—02—26基金项目：国家重大航天工程作者简介：刘岩(1986一)，男，工程师，从事航天器总体设计工作。Email：liuyan860128@sina．COITI。航天器工程本文首先利用主、从航天器的质心相对运动信息，结合航天器表面天线的布局情况，对绕飞任务中的两航天器进行建模，为电磁兼容分析计算进行准备；然后对电磁兼容领域的经典Friis传输方程进行分析[6]，研究该公式在绕飞航天器电磁兼容问题上的应用，总结出空间绕飞任务中航天器间电磁兼

9、容问题的仿真分析方法并进行验证计算；最后由Friis传输方程进行拓展，得出工程应用上相关重要参数的计算方法。2绕飞任务中主从航天器间电磁兼容分析模型空间绕飞任务中，常见的相对运动